年龄相关B细胞可预测人类冠状动脉事件并加重小鼠动脉粥样硬化

Age-associated B-cells predict coronary events in humans and aggravate murine atherosclerosis

作者信息Jill de Mol, Pernilla Katra, Virginia Smit, Anna Witteveen, Lukas Tomas, Linda Andersson, Scott W M Engels, Samuel Andersson, Mireia N A Bernabé Kleijn, Alexandru Schiopu, Eva Bengtsson, Ilze Bot, Daniel Engelbertsen, Johan Kuiper, Harry Björkbacka, Amanda C Foks
PMID42433156
发布时间2026-07-11
DOI10.1093/cvr/cvag154

实验完整度

高

包含人类病例对照队列、单细胞RNA/BCR测序、流式细胞术及两种小鼠过继转移模型,并进行了功能与机制验证。

主要模型

Malmö Diet and Cancer队列嵌套病例对照人群(302例CE病例与302例对照) 雌性Ldlr−/−小鼠(年轻2–5个月,年老18–22个月) 雌性Ldlr−/−Rag1−/−小鼠(2–3个月) 雌性Tcrα−/− Ldlr−/−小鼠(44–51周)

重点核对

人类队列中ABCs计数按四分位分组,条件logistic回归比较第四分位与第一分位,并校正总胆固醇、HDL、收缩压、糖尿病和当前吸烟。 ABCs定义:人CD21lowCD27−CD24−;小鼠CD19+CD23−CD21lowCD11b+/CD11c+。 过继转移剂量为5 × 105 FACS分选ABCs或PBS,在T = 0和T = 4周静脉注射,WD喂养8周。 受体小鼠分组:Ldlr−/− n = 8/组;Ldlr−/−Rag1−/− n = 13–14/组。 scRNA-seq样本:CD喂养雌性Ldlr−/−小鼠年轻5个月(合并n = 7)和年老21个月(合并n = 8)。

摘要

目的:衰老是心血管疾病(CVD)的主要危险因素,也与免疫系统功能衰退有关。B细胞通过抗体分泌、抗原提呈和T细胞调节促进动脉粥样硬化进展。在衰老过程中,CD11c+CD21low B细胞积聚,但这些年龄相关B细胞(ABCs)是否与人类新发心血管事件相关,以及它们是否促进动脉粥样硬化进展,尚不清楚。方法与结果:为研究与首次冠状动脉事件(CEs)的关联,在一项嵌套于Malmö Diet and Cancer研究队列的病例对照研究(N = 604)中,用流式细胞术对循环B细胞进行表型分析,中位随访14年。用单细胞RNA测序结合B细胞受体(BCR)测序,对年轻(5个月)和年老(21个月)雌性Ldlr−/−小鼠的脾B细胞进行表征。通过过继转移至Ldlr−/−和Ldlr−/−Rag1−/−小鼠,确定ABCs的致动脉粥样硬化性。与其他B细胞群体相比,ABCs与年龄呈显著正相关(Spearman rho 0.24;P < 0.0001;46–68岁),并在年老动脉粥样硬化小鼠中积聚。CE病例的ABCs计数高于对照,回归分析显示其与新发CEs相关,且独立于心血管危险因素[比值比:1.92(95%置信区间1.13–3.27),P = 0.016,比较第四分位与第一分位]。将ABCs过继转移至受体小鼠可促进动脉粥样硬化病变发展。在Ldlr−/− Rag1−/−小鼠中,ABCs还增加坏死核心(P < 0.05)。转移后从受体小鼠回收的B细胞表达CD138并分泌抗体。与这些发现一致,我们证明ABCs表达浆细胞(PC)分化基因,并在B细胞区室中显示最大的克隆扩增,与PCs有广泛克隆重叠。结论:我们表明ABCs可预测人类首次CEs,并参与小鼠动脉粥样硬化的免疫病理,提示ABCs的克隆扩增和积聚促成了年龄与CVD之间的强关联。ABCs可能作为CVD的潜在预后和治疗靶点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
年龄相关B细胞(ABCs)是否与人类新发冠状动脉事件相关,并是否促进动脉粥样硬化进展。
核心机制
ABCs随年龄克隆扩增和积聚,并可分化为分泌抗体的浆细胞(PCs),从而参与动脉粥样硬化免疫病理。
主要证据
在604人嵌套病例对照队列中,ABCs计数随年龄增加并与新发CE独立相关(OR 1.92,95% CI 1.13–3.27,P = 0.016);在Ldlr−/−和Ldlr−/−Rag1−/−小鼠中,过继转移ABCs促进动脉粥样硬化病变和坏死核心;scRNA-seq与BCR-seq显示ABCs与PCs克隆重叠。
研究意义
ABCs可能作为CVD的潜在预后和治疗靶点,其克隆扩增和积聚可能解释年龄与CVD之间的强关联。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

人类队列中ABCs与新发冠状动脉事件的关联分析

验证ABCs是否随年龄增加并与新发CE相关。

在Malmö Diet and Cancer队列嵌套病例对照研究中,用流式细胞术对604名个体基线PBMC进行B细胞表型分析,随访中位14年,CE病例与对照按年龄和性别1:1匹配,分析ABCs计数与CE关联。

2

年老动脉粥样硬化小鼠中ABCs的表征

验证ABCs是否在年老小鼠中积聚并具有独特转录和克隆特征。

对CD喂养雌性Ldlr−/−小鼠年轻(5个月)和年老(21个月)脾CD45+细胞进行scRNA-seq、Total-seq和BCR-seq,并用流式细胞术和免疫荧光验证ABCs。

3

ABCs过继转移对动脉粥样硬化的功能验证

验证ABCs是否直接促进动脉粥样硬化病变发展。

从年老雌性Ldlr−/−小鼠分选ABCs,过继转移至年轻雌性Ldlr−/−和Ldlr−/−Rag1−/−小鼠,WD喂养8周后评估主动脉根病变、胶原和坏死核心。

4

ABCs向浆细胞分化和抗体分泌的机制验证

验证ABCs是否分化为PCs并分泌抗体。

分析转移后受体小鼠脾、BM和腹膜中B细胞表型,检测血清抗体;体外用IL-21、CD40L、CpG和/或anti-IgM刺激ABCs,检测PC分化和抗体分泌。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
人类病例对照研究
队列来源Malmö Diet and Cancer study;302例CE病例与302例对照按年龄和性别1:1匹配;中位随访14年;ABCs定义为CD21lowCD27−CD24−;回归模型校正总胆固醇、HDL、收缩压、糖尿病和当前吸烟。
阅读提示:Methods 2.1 Human cohort study design;Figure 2 legend;Table 1和Table 2。
小鼠ABCs过继转移
供体为18–21个月雌性Ldlr−/−小鼠;受体为2–3个月雌性Ldlr−/−(n = 8/组)或Ldlr−/−Rag1−/−(n = 13–14/组);剂量5 × 105 ABCs或PBS;静脉注射T = 0和T = 4周;WD喂养8周。
阅读提示:Methods 2.4 Adoptive transfer of ABCs;Figure 4 legend。
单细胞RNA和BCR测序
CD喂养雌性Ldlr−/−小鼠;年轻5个月(合并n = 7),年老21个月(合并n = 8);脾CD45+活细胞分选;10x Genomics平台;Illumina HiSeq2500测序。
阅读提示:Methods 2.3 Single-cell RNA sequencing of CD45+ splenocytes;Figure 3 legend。
小鼠动脉粥样硬化病变评估
主动脉根横截面;Oil-Red-O和Masson三色染色;病变大小、胶原含量、坏死核心和血管闭塞定量;统计使用t检验、Mann–Whitney、ANOVA或Kruskal–Wallis。
阅读提示:Methods 2.5 Statistics;Figure 4 legend。